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2008.06.22

モビルスーツの姿勢制御とネコの姿勢制御

 
なぜモビルスーツには手足があるのか?

状況に応じて火器を持ち替え,さらに照準の方向を変えるために「手」があるのは何となく理解できる.しかし,もともと宇宙戦用の機動兵器であるモビルスーツに,なぜ「足」が必要なのか? しかも手足二本づつの「四肢」.

「足がついてない」
「あんなの飾りです.偉い人にはそれがわからんのです」

最終決戦用モビルスーツ「ジオング」を前にした,シャアと整備兵の有名な会話を振り返るまでもなく,モビルスーツの手足の必然性は,TVの中でも外でも,多くの人を悩ませてきた.

(上記の会話は,かっこいいおもちゃを売ることしか考えていないスポンサーにむけた,アニメ制作陣からの精一杯の皮肉だろう……などと無粋な事をいってはいけない).
 
 
そんな悩みに答えるため,アニメ業界によって無理矢理考え出された理屈がAMBACだ.

アンバック(AMBAC:Active Mass Balance Auto Control=能動的質量移動による自動姿勢制御)は、宇宙空間において、可動肢の一部分を動かすと本体は反作用を受け、逆の方向に動く性質を利用した技術であり、モビルスーツやモビルアーマーの姿勢制御に使用される。バーニアやスラスターより素早く姿勢制御を行うことが可能であり、推進剤の消費も無い事から、宇宙空間では無駄になると考えられていたモビルスーツの可動肢(腕部や脚部)が、非常に有用な箇所として働くことになった。

AMBAC(ウィキペディア)

要するに,宇宙空間で運用されるモビルスーツは,推進剤を節約するために手足をばたばた動かして身体の方向をかえていたのだ!

……いくらなんでもその理屈は無理矢理過ぎるんじゃないかな.と,ガキの頃の僕も思いましたよ.いくらリアルを追求したアニメだからって,そこまで屁理屈こねなくても.それじゃあ,スペースシャトルは,背中から生えているアームを振って姿勢制御するのか?
 
 
でも,よくよく考えてみると,僕たちの身近にもAMBACを利用しているものがいるんじゃないか.そう,高いところから逆さまに落としても,かならず足から着地する生物,ネコだ.

ネコが数メートルの高さから落下するとき,身体を半回転するための足がかりとしては,空気抵抗はあまりにも小さすぎる.もちろんネコにはスラスターもアポジモータもついていない.もともとの身体全体の角運動量はゼロだから,腰だけをいくらひねったところで,身体全体が下を向いて止まることはあり得ない.利用できるのは,手足(プラス尻尾)の質量による慣性だけだ.

だとすると,ネコはどうやって回転しているのか? 推理してみる.
 
 
逆さまの状態で落下し始めた瞬間,ネコは足と尻尾を回転軸から垂直(上)に伸ばし,手は軸の方向(頭の前)に伸ばすんじゃないか.すると,下半身のモーメントが上半身よりも大きくなる.その状態で,下半身を軸にして上半身だけ一気にひねって下に向ける.

その後,今度は逆に足を水平にして,手を下にのばす.モーメント大きくなった上半身を軸にして,モーメントが小さくなった下半身を下に向けてひねるのだろう(根拠はありません.たんなる僕の想像です).
 
 

もしこれが正しければ,これぞまさに天然のAMBAC.しかもネコはこの一連の動きを実に自然にやってのける.モビルスーツのコンピュータがこんな姿勢制御を実行してもなんの不思議もない.キャット空中三回転こそが,モビルスーツ開発の重要なヒントだったのだ!
 
 
……そろそろユーロ2008の中継が始まるので,今日はここまで.

次回「地球圏でのモビルアーマーの姿勢制御とバターを塗ったトーストの自由落下方向との関係」に続く(うそ)
 
(2008/06/22 追記)
モビルアーマーの姿勢制御とバタートーストの自由落下の関係(2008.06.23)に続く
 

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